首颗脉冲星导航试验卫星下月发射

作者: 贾世煜 来源: 新华网 日期: 2016-10-14

利用脉冲星的航天器导航。

脉冲星“灯塔”模型。

昨日,记者从中国航天科技集团公司五院(即中国空间技术研究院)召开的新闻通气会上了解到,我国将于11月择机发射全球首颗脉冲星导航试验卫星。该试验卫星将实测脉冲星发射的X射线信号,尝试验证脉冲星导航技术体制的可行性。

将为星际“旅行”提供导航服务

脉冲星导航试验卫星与普通卫星有什么不同?航天科技集团脉冲星导航试验卫星科学任务系统总设计师帅平表示,现有的卫星是对地面的导航,而脉冲星导航试验卫星则是对卫星的导航。

帅平说,脉冲星导航技术成功以后,可以对卫星的位置进行跟踪测量,届时将长时间不再需要地面测控站的测量。

根据航天科技集团公司五院的介绍,脉冲星导航研制团队正尝试把X射线脉冲星作为宇宙中的“灯塔”,依靠其发出的极为稳定的X射线脉冲信号,为近地轨道、深空探测和星际飞行航天器提供高精度的位置、速度、时间和姿态等丰富的自主导航信息服务,从而实现航天器长时间高精度自主导航与精密控制,具有广阔的工程应用前景。

不过,X射线属于高能光子,集中了脉冲星射线绝大部分能量,易于小型化设备探测与处理,但难以穿过地球稠密大气层,只能在地球大气层外空间观测到。所以,脉冲星导航系统不能直接对地面进行导航,而是对近地轨道卫星、深空探测及星际飞行器进行导航。

航天科技集团五院称,这是全球第一颗试验验证利用X射线脉冲星导航的卫星。尽管40年前就提出了脉冲星导航的概念,但是基于现代卫星导航的时间测距思想,利用X射线脉冲星的航天器自主导航理论研究也只经历了10年的发展。

新京报记者注意到,利用脉冲星实现为卫星导航的设想,数年前已有人提出。2004年,有媒体报道称,当时美国国防预先研究计划局致力于为卫星创建脉冲星网络,以实现确定卫星在太空中的确切位置和时间。不过,公开报道中尚未见到美国该计划的相关进展。

未来将建立精确的脉冲星导航数据库

据航天科技集团五院介绍,脉冲星导航试验卫星平台及核心载荷均由其自主研制完成。整个卫星项目从论证到研制完成历时3年,从卫星任务确定开始正样研制到整星出厂用时10个月。

航天科技集团五院表示,脉冲星导航卫星的任务包括在轨试验验证自主研制的X射线脉冲星探测器,进行X射线脉冲星观测,验证脉冲星导航技术体制,探索新型导航技术。后续,航天科技集团五院脉冲星导航团队还计划用5-10年的时间,持续探测26颗脉冲星,建立精确的脉冲星导航数据库;在此基础上,开展脉冲星导航的工程应用,力争实现真正意义上的航天器高精度自主导航。

■ 名词解释

脉冲星

1967年,科学家在行星际闪烁观测研究中,偶然发现一个时隐时现的射电脉冲源,其周期非常稳定,每隔1.3373秒记录一次脉冲信号,取名为脉冲星。脉冲星在射电、红外、可见光、紫外、X射线和γ射线等电磁波频段产生信号辐射。通常把在X射线频段上辐射信号的脉冲星叫做X射线脉冲星。

脉冲星属于高速自转的中子星,它的典型半径仅有10公里,其质量却在1.44倍至3.2倍太阳质量之间,是除黑洞外密度最大的天体。每立方厘米的脉冲星质量达到10亿吨,其引力强大到让光成为抛物线才能挣脱。

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编辑:王增博
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